化工分析

本書根據高職高專化工類專業對化工分析課程的教學要求編寫，理論闡述簡明扼要，通俗易懂，重點在於運用基本理論解決化工分析中的實際問題，突出了各種分析方法在化工分析中的具體應用，體現了職業技術教育的特點。

本書介紹了化工分析基本知識、常用的化學分析和儀器分析方法，內容包括滴定分析概論、化學分析基本操作技能、酸鹼滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、稱量分析法和沉澱滴定法、常用的分離與富集方法、可見分光光度法、電化學分析法和氣相色譜法等。每章後都附有習題，有些習題選用了化工生產中的實際分析數據。針對不同的分析方法，還配有相關的技能實訓。本書可作為高職高專化工類專業教材，也可作為材料、環保、醫藥等相關專業的教學用書。 ^[1] 

緒論1

01化工分析的任務和方法1

011化工分析的任務和作用1

012化工分析方法2

013化工分析過程4

02定量分析中的誤差4

021準確度與誤差5

022精密度與偏差5

023精密度與準確度的關係7

024誤差產生的原因及其分類7

025公差8

03有效數字及其運算規則9

031有效數字9

032有效數字修約規則9

033有效數字運算規則10

034有效數字運算規則在分析測試中的應用10

04迴歸分析法11

041一元線性迴歸方程11

042相關係數12

05提高分析結果準確度的方法12

習題14

第1章滴定分析概論15

11滴定分析基本術語15

12滴定分析法的分類15

13滴定分析對滴定反應的要求16

14滴定方式16

15標準溶液17

151標準溶液的配製17

152標準溶液濃度的表示17

16滴定分析計算18

161滴定劑與被測組分的計量關係18

162標準溶液濃度的計算19

163被測組分含量的計算21

習題23第2章化工分析基本操作技能24

21溶液的製備24

211化學試劑24

212實驗室用水26

213標準溶液的製備29

22玻璃儀器及其他用品30

221常用玻璃儀器30

222常用量器33

223其他器皿及用品34

23分析天平和稱量36

231天平的構造原理及分類36

232半機械加碼電光天平37

233全機械加碼電光天平40

234電子天平40

235稱量方法42

24滴定分析基本操作43

241滴定管的準備和使用43

242容量瓶的準備和使用47

243移液管和吸量管的洗滌及使用48

244滴定分析儀器的校準49

25試樣的採集、製備與分解54

251概述54

252固體試樣的採取和製備55

253液體試樣的採集和製備58

254氣體樣品的採集和製備62

255試樣的溶解64

26化工分析實驗基本知識64

261學習的目的和方法64

262實驗室工作規則66

263實驗室安全知識66

264意外事故的處理67

習題67

第3章酸鹼滴定法69

31水溶液中的酸鹼平衡69

311酸鹼質子理論69

312活度和活度係數69

313酸鹼反應的平衡常數70

32酸鹼溶液中pH的計算71

321溶液的酸鹼性和pH71

322水溶液中H+濃度的計算公式及使用條件72

323酸鹼水溶液中H+濃度計算示例72

33緩衝溶液74

331緩衝溶液pH的計算74 ^[1] 

332緩衝容量和緩衝範圍74

333緩衝溶液的選擇75

334緩衝溶液的配製75

34酸鹼指示劑76

341酸鹼指示劑的作用原理76

342指示劑的變色範圍77

343常用酸鹼指示劑及其配製78

344混合指示劑78

35酸鹼滴定法的基本原理79

351強鹼（酸）滴定強酸（鹼）79

352強鹼（酸）滴定一元弱酸（鹼）81

353多元酸的滴定83

354多元鹼的滴定84

355酸鹼滴定可行性的判斷85

36酸鹼滴定法的應用85

361酸鹼標準溶液的製備85

362工業硫酸中硫酸含量的測定87

363工業硝酸中硝酸含量的測定88

364氨水中氨含量的測定89

365食醋中總酸度的測定90

366酸鹼滴定法測定混合鹼組分的含量及總鹼度91

367銨鹽中氮含量的測定93

習題94

第4章配位滴定法96

41常用配合物和穩定常數96

411簡單配合物96

412螯合物96

413乙二胺四乙酸97

414乙二胺四乙酸的螯合物98

415配合物的穩定常數98

42副反應係數和條件穩定常數100

421副反應係數100

422條件穩定常數102

43金屬指示劑103

431金屬指示劑的作用原理103

432金屬指示劑的選擇103

433金屬指示劑的理論變色點104

434常用金屬指示劑104

435金屬指示劑的封閉與僵化105

44配位滴定法的基本原理106

441配位滴定曲線106

442單一離子的滴定108

443單一離子準確滴定的酸度選擇109

45混合離子的選擇性滴定111

451控制溶液酸度分別滴定111

452分步滴定的判別112

453分別滴定的酸度控制112

46提高滴定選擇性的途徑113

461配位掩蔽法114

462氧化還原掩蔽法114

463沉澱掩蔽法114

47配位滴定方式115

471直接滴定法115

472返滴定法115

473置換滴定法116

474間接滴定法117

48配位滴定法的應用117

481EDTA標準滴定溶液的配製與標定117

482自來水總硬度的測定119

483鈣製劑中鈣含量的測定121

484鋁鹽中鋁含量的測定123

485鎳鹽中鎳含量的測定124

486鉍鉛合金中鉍和鉛的連續配位滴定126

487胃舒平藥片中鋁和鎂含量的測定127

488銅合金中銅含量的測定129

習題130

第5章氧化還原滴定法133

51氧化還原電極電位133

511氧化還原電對和原電池133

512標準電極電位134

513標準電極電位的應用134

514電極電位的計算135

52影響氧化還原反應方向的因素137

521氧化劑和還原劑濃度的影響137

522溶液酸度的影響137

523生成沉澱的影響137

524形成配合物的影響138 ^[1] 

53氧化還原反應進行的程度與速率138

531氧化還原反應進行的程度138

532氧化還原反應的速率139

54氧化還原滴定曲線140

55氧化還原滴定指示劑141

551氧化還原型指示劑141

552自身指示劑142

553專屬指示劑142

56常用的氧化還原滴定法143

561高錳酸鉀滴定法143

562重鉻酸鉀滴定法144

563碘量法144

564硫酸鈰法145

565溴酸鉀法145

566氧化還原滴定的預處理145

57氧化還原滴定法的計算146

58氧化還原滴定法的應用147

581碘和硫代硫酸鈉標準溶液的配製和標定147

582硫酸銅中銅含量的測定150

583高錳酸鉀標準溶液的配製和標定152

584亞硝酸鈉純度的測定153

585過氧化氫含量的測定155

586鐵礦中全鐵含量的測定156

587化學需氧量的測定158

習題159

第6章稱量分析法和沉澱滴定法161

61稱量分析法概述161

611稱量分析法的分類和特點161

612稱量分析對沉澱形式與稱量形式的要求161

62沉澱的溶解度及其影響因素162

621溶解度、溶度積和條件溶度積162

622影響沉澱溶解度的因素163

63沉澱的類型和沉澱的形成過程165

631沉澱的類型165

632沉澱的形成過程165

64影響沉澱純度的主要因素166

641共沉澱現象166

642後沉澱現象167

643減少沉澱沾污的方法168

65沉澱條件的選擇168

651晶形沉澱的沉澱條件168

652無定形沉澱的沉澱條件169

653均勻沉澱法169

66有機沉澱劑169

661有機沉澱劑的特點169

662有機沉澱劑的分類及應用170

67稱量分析中的換算因數及計算171

68沉澱滴定法及應用171

681莫爾法172

682福爾哈德法173

683法揚司法174

69應用實例175

691氯化物中氯含量的測定175

692氯化鋇中鋇含量的測定177

693鋼鐵中鎳含量的測定——丁二酮肟鎳法178

習題180

第7章常用的分離與富集方法181

71概述181

711沉澱分離法181

712揮發和萃取分離法182

72萃取分離法183

721萃取分離法的基本原理183

722重要的萃取體系185

723萃取操作方法186

73離子交換分離法186

731離子交換樹脂的種類與性質187

732離子交換樹脂的親和力188

733離子交換分離技術188

734離子交換分離法的應用189

74液相色譜分離法190

741柱色譜分離法190

742紙色譜分離法190

743薄層色譜分離法190

75膜分離法191

習題191

第8章可見分光光度法193

81分光光度法的基本原理193

811光的特性193

812物質對光的選擇性吸收194

82光吸收的基本定律——朗伯比耳定律195

821摩爾吸光係數196 ^[1] 

822質量吸光係數197

823偏離朗伯比耳定律的因素197

83分光光度計的組成199

84可見分光光度計的分類201

841單光束分光光度計201

842雙光束分光光度計201

843雙波長分光光度計201

844儀器波長的檢驗與校正202

845可見分光光度計的日常維護與保養202

85顯色與操作條件的選擇203

851顯色反應與顯色劑203

852對顯色反應的要求204

853顯色條件的選擇204

854測量條件的選擇206

86定量分析方法208

861工作曲線法208

862比較法208

863多組分定量209

864高含量組分的測定——示差分光光度法210

87分光光度法的應用211

871鍋爐給水中鐵含量的測定211

872丁二酮肟法測定鎳的含量213

873尿素中縮二脲含量的測定215

874水中磷酸鹽含量的測定217

875水中揮發酚的測定218

876混合液中Co2+和Cr3+雙組分含量的測定220

877鄰二氮菲法測鐵的條件實驗222

習題223

第9章電位分析法225

91基本原理225

911電極電位的產生及其測量225

912能斯特方程式226

913液接電位及其消除227

92電極與測量儀器227

921參比電極及其構成227

922指示電極228

923離子選擇性電極的選擇性232

924測量儀器233

93直接電位法測溶液pH234

931pH的實用定義234

932標準緩衝溶液的配製234

933水溶液pH的測定234

94直接電位法測定離子濃度235

941測定原理235

942標準曲線法236

943標準加入法236

944影響電位測定準確性的因素237

95電位滴定法237

951電位滴定法的分析過程238

952電位滴定法的基本儀器裝置238

953電位滴定確定終點的方法238

96電位分析法的應用240

961工業循環冷卻水pH的測定240

962氯離子選擇性電極法測定氯的含量及氯化鉛的溶度積242

963生活飲用水中氟化物含量的測定244

964電位滴定法測定硫酸亞鐵的含量246

965電位滴定法測定I-和Cl-含量及Ksp，AgI和Ksp，AgCl247

習題249

第10章氣相色譜法251

101色譜法簡介251

1011色譜法的由來251

1012色譜法的分類251

1013氣相色譜法的特點252

1014氣相色譜法的分離原理253

102氣相色譜術語254

103氣相色譜儀256

1031氣相色譜分析的流程256

1032氣路系統257

1033進樣系統258

1034分離系統260

1035檢測系統260

1036温度控制系統265

1037記錄系統265

104氣相色譜固定相265

1041液體固定相266

1042固體固定相267

1043合成固定相267

1044色譜柱的製備267

105定性分析方法268

106定量分析270

1061峯面積的測量270

1062定量校正因子270

1063定量方法271

107色譜基本理論與操作條件的選擇273

1071塔板理論——柱分離效能指標273

1072速率理論——影響柱效的因素274

1073分離度275

1074色譜操作條件的選擇277

1075氣相色譜進樣方法278

1076應用實例279

108氣相色譜法的應用281

1081熱導檢測器靈敏度的測定281

1082苯系混合物的分析284

1083丙酮中微量水分的測定287

1084丁醇異構體混合物的色譜分析288

1085乙醇中微量水分的分析289

1086揮發酚的分析290

1087白酒中甲醇的測定291

1088氣相色譜程序升温法測定醇系混合物292

1089玫瑰精油的提取及其氣相色譜分析（課外開放性實驗）294

習題297

附錄300

一、相對原子質量表300

二、不同温度下水的飽和蒸氣壓301

三、常用酸鹼溶液的濃度（298K）302

四、弱電解質的電離常數（298K）302

五、EDTA的lgαY(H)值303

六、常用掩蔽劑303

七、難溶化合物的溶度積常數Ksp(298K)305

八、常用pH緩衝溶液的配製和pH305

九、標準電極電位（298K）306 ^[1]